寫字樓/辦公樓能源管理系統(tǒng)的應(yīng)用

　　安科瑞 師晴晴

　　江蘇安科瑞電器制造有限公司，江蘇江陰 214405

　　0　引言

　　隨著社會的進(jìn)步，我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，企業(yè)的辦公環(huán)境和方式發(fā)生了巨大的變化，專業(yè)的寫字樓在各大城市遍布林立。寫字樓的出現(xiàn)使得各地企業(yè)辦公集中化、化，然而寫字樓物業(yè)管理的同步發(fā)展對于企業(yè)服務(wù)來說更是一個(gè)很大的促進(jìn)。在目前的市場上，在寫字樓物業(yè)管理方面大多數(shù)還是處于半信息化狀態(tài)，沒有專門的信息化管理系統(tǒng)針對于寫字樓的物業(yè)管理。因此，安科瑞自主研發(fā)的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)糾正用電浪費(fèi)，并為建筑節(jié)能考核提供數(shù)據(jù)。

　　電能的消耗大量集中在低壓配電終端，為了加強(qiáng)終端電能的計(jì)量考核和管理，方便用戶的現(xiàn)場使用、改造和升級，針對傳統(tǒng)DDSD和DTSD系列壁掛式安裝電能表在現(xiàn)場使用安裝的不便而設(shè)計(jì)一種微型化導(dǎo)軌式安裝電能表，具有測量精度高、過載能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定可靠、工作電壓范圍寬、自身功耗低等優(yōu)點(diǎn)。并且其體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)模數(shù)化，可與微型斷路器配合使用安裝于配電箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)終端配電電能計(jì)量。

　　2 設(shè)計(jì)原理

　　2.1單相DDSF1352電表設(shè)計(jì)原理

　　DDSF1352單相復(fù)費(fèi)率電能表采用ADI公司新技術(shù)ADE7169F16片上系統(tǒng)的單芯片設(shè)計(jì)完成。ADE7169集成了高精度計(jì)量單元模塊和8052的MCU及其外圍模塊，計(jì)量模塊計(jì)量精度高、能測量各相電流、電壓值、各相及總的有功功率、無功功率、電網(wǎng)頻率等運(yùn)行參數(shù)，過載倍數(shù)大。片上8052的MCU帶有16K FLASH和512B RAM和多種外設(shè)模塊，支持低功耗溫度補(bǔ)償?shù)钠蟁TC模塊、LCD驅(qū)動模塊、電源管理模塊、SPI/I2C接口模塊和UART通訊模塊等，用一片ADE7169就能實(shí)現(xiàn)單相復(fù)費(fèi)率多功能電能表設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)框圖如圖1。

　　圖1 單相DDSF1352電表原理框圖

　　2.2 三相DTSF1352電表設(shè)計(jì)原理

　　DTSF1352 三相電子復(fù)費(fèi)率電能表采用計(jì)量芯片ATT7030A和飛思卡爾公司的8位單片機(jī)M68HC908LJ12實(shí)現(xiàn)。其原理為：線路上實(shí)時(shí)電壓、電流經(jīng)高精度互感器耦合，采樣電路分別采樣后，送到電量計(jì)量專用芯片ATT7030A(A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，通過片內(nèi)專用DSP運(yùn)算后輸出電能脈沖)，通過脈沖送到MCU中，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)段完成分時(shí)有功、無功電量計(jì)量和大需量計(jì)算，分別作出相應(yīng)處理，并存貯到EEPROM中;同時(shí)實(shí)現(xiàn)顯示和輸出、RS485串行數(shù)據(jù)傳輸。具體設(shè)計(jì)框圖如圖2。

　　圖2 三相DTSF1352電表原理框圖

　　3　大型公建電能計(jì)量宜采用電力儀表

　　大型公共建筑電能計(jì)量宜采用電力儀表作為內(nèi)部管理電表，不宜用收費(fèi)電表。兩者主要特點(diǎn)歸納如下(見表1)。

　　表1 收費(fèi)電表與電力儀表之比較

　　5.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　Acrel-3000電能管理系統(tǒng)可對低壓設(shè)備消耗的電能進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量，該系統(tǒng)由站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、現(xiàn)場設(shè)備層三部分組成。

　　現(xiàn)場設(shè)備層采用安科瑞低壓智能計(jì)量箱AZX J，內(nèi)部安裝預(yù)付費(fèi)電能表以及卡軌式電能表。通過低壓智能計(jì)量箱配合電能管理監(jiān)控系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)、后臺監(jiān)控管理軟件和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，將采集到的用電設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)上傳到統(tǒng)一的監(jiān)測管理平臺，實(shí)現(xiàn)對用電系統(tǒng)的監(jiān)控管理，對高能耗用電設(shè)備的合理控制，終使整套用電系統(tǒng)達(dá)到節(jié)能效果。電能管理系統(tǒng)網(wǎng)拓?fù)鋱D見下圖。

　　5.2系統(tǒng)功能

　　安科瑞終端用電管理系統(tǒng)是指通過在商業(yè)建筑、寫字樓、農(nóng)貿(mào)市場、宿舍等建筑物內(nèi)安裝導(dǎo)軌式及預(yù)付費(fèi)電能計(jì)量裝置，采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄渭皶r(shí)采集各監(jiān)測點(diǎn)電能數(shù)據(jù)并對用電量進(jìn)行預(yù)付費(fèi)管理，采用先買電后用電的模式，可以用來轉(zhuǎn)移經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)，并能提前收回電費(fèi)，減少了后期運(yùn)營的人員的工作量;實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)操作，實(shí)時(shí)計(jì)量監(jiān)控，即時(shí)售退電、即時(shí)通斷電的控制效果。解決了以往由載波通信電表等電能采集設(shè)備組成的電能管理系統(tǒng)用電管理繁瑣、系統(tǒng)穩(wěn)定性差、數(shù)據(jù)不透明、欠費(fèi)不交等的諸多問題，并可通過自助終端機(jī)或者互聯(lián)網(wǎng)自助充值，無需進(jìn)行人工繁雜的充值過程。通過終端用電管理系統(tǒng)能合理的控制用電，對超標(biāo)使用的電費(fèi)嚴(yán)格收取，企業(yè)或者用戶可根據(jù)購電情況發(fā)現(xiàn)用電的合理性并進(jìn)行管理。

　　5.2.1 系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的功能

　　(1)實(shí)時(shí)用電監(jiān)控：統(tǒng)計(jì)記錄儀表的累計(jì)用電量、剩余電量、開關(guān)狀態(tài)等參量，能方便的查詢每個(gè)房間、商鋪或整棟公寓樓的用電情況，省時(shí)省力。

　　(2)集中抄表：將房間每時(shí)每天的用電量自動存儲到數(shù)據(jù)庫中，無論何時(shí)都可查詢到房間的用電量，做到用電透明，讓用戶明明白白消費(fèi)。

　　(3)歷史用電記錄：將用戶的用電記錄存儲到數(shù)據(jù)庫中，并能按小時(shí)、天、月匯總，生成Excel報(bào)表。

　　(4)充值記錄查詢：管理記錄對預(yù)付費(fèi)電表的充值記錄。能方便的查詢充值金額、充值時(shí)間等信息。

　　(5)售電日志管理：日志記錄售電成功的信息、失敗的原因，回溯機(jī)制。

　　(6)自助充值：能通過互聯(lián)網(wǎng)充值卡或自助終端機(jī)充值，方便用戶能實(shí)時(shí)的對儀表進(jìn)行預(yù)付費(fèi)，無需進(jìn)行人工排隊(duì)等待，但是不能在周期性斷電期間充值，充值失敗后，進(jìn)行數(shù)據(jù)回滾。

　　(7)充值卡管理：記錄充值卡的面值、期、狀態(tài)。

　　(8)退費(fèi)處理：在商戶或者宿舍人員變更時(shí)，可對房間剩余電量進(jìn)行退費(fèi)處理，并打印明細(xì)。

　　(9)余額不足短信、郵件提醒：在系統(tǒng)中可按需設(shè)置預(yù)警電量，當(dāng)小于等于預(yù)警電量時(shí)，由系統(tǒng)自動根據(jù)用戶所留聯(lián)系信息進(jìn)行余額不足的提醒。

　　(10)設(shè)備管理：對儀表的地址、歸屬機(jī)構(gòu)、檢測周期等與后期控制有關(guān)的信息進(jìn)行統(tǒng)一管理維護(hù)。

　　(11)定時(shí)斷送電：按日期、時(shí)間、樓層、用戶類別分類控制，大大節(jié)省了后勤管理人員的工作量。

　　(12)自動斷電提醒：當(dāng)余額不足時(shí)自動斷電一段時(shí)間，之后自動恢復(fù)供電。

　　(13)囤積電量設(shè)置：可通過售電系統(tǒng)對電表預(yù)置“囤積電量”，當(dāng)用戶的新購電量與表內(nèi)的剩余電量之和大于預(yù)置的“囤積電量”時(shí)，電表拒絕接收卡中的新購電量，只有當(dāng)表內(nèi)的剩余電量用至其與新購電量之和小于“囤積電量”時(shí)，卡中的新購電量方可追加到表中。

　　(14)階梯電價(jià)：把用戶用電量設(shè)置為若干個(gè)階梯分段或分檔次定價(jià)計(jì)算費(fèi)用。對用電實(shí)行階梯式遞增電價(jià)可以提高能源效率。

　　(15)負(fù)載**限制：惡性負(fù)載、超功率自動斷電功能，惡性負(fù)載、超功率排除后，系統(tǒng)自動恢復(fù)供電，保護(hù)用電環(huán)境。

　　5.2.2系統(tǒng)主要軟件界面

　　6 結(jié)論

　　應(yīng)用實(shí)踐表明，Acrel-3000電能管理系統(tǒng)的使用，使寫字樓物業(yè)管理工作化、信息化，大大提高了員工的滿意度與工作效率，節(jié)約了企業(yè)管理成本;系統(tǒng)的決策支持模塊通過對數(shù)據(jù)的綜合整理和分析，為管理者下一步計(jì)劃的實(shí)施提供了依據(jù)，使得管理決策更科學(xué)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]江蘇安科瑞電器制造有限公司系統(tǒng)解決方案.2013.1版.

作者簡介：

師晴晴（1985－），女，漢族，本科，工程師，主要研究方向?yàn)橹悄芙ㄖ┡潆姳O(jiān)控系統(tǒng)

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